La communication phéromonale chez les lépidoptères, si sensible et spécifique, constitue un modèle de choix pour l'étude des bases moléculaires de la réception olfactive. La spécificité de ce système serait assurée dès le niveau périphérique, dans l'antenne, par l'intervention d'une diversité de protéines impliquées dans la chimioréception des odorants. Le ver à soie, Bombyx mori, est une espèce particulièrement appréciée pour l'étude des mécanismes olfactifs : la réponse des mâles à la phéromone est connue, l'espèce est manipulable génétiquement et les séquences génomiques sont accessibles sur Internet. Au cours de mon travail de thèse, j'ai pu identifier et caractériser au niveau moléculaire une diversité de gènes olfactifs appartenant à différentes familles par des techniques bioinformatiques d'analyse du génome et de biologie moléculaire. Leurs patrons d'expression ont notamment été analysés afin de vérifier si leur localisation tissulaire était compatible avec une fonction chimiosensorielle. Certains de ces gènes (BmPBP2, BmPBP3, BmAOX2) pourraient coder pour des protéines spécifiquement impliquées dans la réception phéromonale alors que d'autres (BmAOX1, BmSNMP2) pourraient intervenir aussi dans la réception de molécules moins spécifiques. Par leurs interactions combinées et séquentielles avec les molécules odorantes, ces différentes familles de protéines permettraient d'assurer leur reconnaissance spécifique au cours des différentes étapes périphériques de la réception olfactive. Par ailleurs, j'ai pu participer à la mise au point chez le ver à soie d'un outil novateur d'analyse fonctionnelle in vivo basé sur l'expression par transgenèse de RO dans les antennes du ver à soie. Ce système a été développé avec un récepteur phéromonal mâle-spécifique, BmOR1. Les femelles des lignées transgéniques exprimaient fortement le récepteur dans leurs antennes, mais se sont révélées incapables de répondre au composé phéromonal (Bol) au cours d'enregistrements électrophysiologiques. L'utilisation future d'un nouveau promoteur spécifique des neurones olfactifs, pOR2, pourrait permettre de développer le premier système stable d'analyse fonctionnelle in vivo chez un lépidoptère.

Face au manque de connaissances sur la mobilisation des compétences olfactives dans la vie quotidienne humaine et sur son développement, le premier objectif de cette étude était de développer un questionnaire d'Evaluation des Comportements OLfactifs de l'Enfant de 6 à 10 ans (ECOLE). Cet outil permet de mieux connaître l'écologie olfactive enfantine. Il révèle des caractéristiques psychométriques satisfaisantes et se montre en accord avec plusieurs autres mesures impliquant des odorants réels (réactivité hédonique aux odeurs plaisantes/déplaisantes, attention aux odeurs ambiantes). En revanche, le questionnaire ECOLE est faiblement lié à l'évaluation des comportements olfactifs par les parents, ce qui illustre l'idiosyncrasie et la faible verbalisation des comportements olfactifs quotidiens au sein de la famille. Un décalage existe également entre le questionnaire ECOLE et d'autres mesures olfactives (impact des odeurs en situation réelle, performances olfactives à un test standard). Ceci découle probablement de différences dans les mécanismes de traitements des odeurs impliqués (automatique ou conscient) et dans la signification du contexte. Le second objectif consistait à étudier les facteurs de variation interindividuelle des comportements et capacités olfactives chez l'enfant. (1) Les résultats révèlent une amélioration avec l'âge de la plupart des performances olfactives mesurées (score ECOLE, discrimination/identification des odeurs, impact hédonique des odeurs sur l'appréciation d'un objet). Cette amélioration est liée au développement cognitif général de l'enfant. (2) Bien qu'aucune différence de genre n'apparaisse dans le test olfactif standard, les filles se déclarent nettement plus attentives et réactives aux odeurs que les garçons dans le questionnaire ECOLE, et elles ont tendance à être plus affectées par l'impact implicite des odeurs ambiantes. L'expérience et le<br />contexte socioculturel semblent jouer un rôle dans l'établissement de ces différences. (3) Par ailleurs, certains traits de personnalité (évalués par les parents) sont liés à l'évaluation hédonique des odeurs par les enfants (plus positive chez les extravertis, plus négative chez les névrotiques et les néophobes alimentaires) et à la sensibilité olfactive (les extravertis sont moins sensibles). (4) Enfin, certains paramètres environnementaux, comme la diversité d'odeurs dans le cadre domestique, le sex-ratio familial, le niveau d'éducation et l'origine ethnique des parents, sont associés à des variations d'attention et de réactivité aux odeurs, 'identification et de sensibilité olfactives. Dans l'ensemble, cette étude contribue à montrer que, malgré sa réputation de microsmate, l'homme utilise les informations olfactives de son environnement et que cette utilisation est modulée de façon précoce par des facteurs individuels et environnementaux.

Thèse de doctorat : Informatique : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Ce mémoire offre une relecture de la réception que connurent Gustave Courbet (1819-1877) et son œuvre, dit réaliste, sur la scène artistique parisienne de la seconde moitié du XIXe siècle, et ce, à l'aune de la nouvelle réalité olfactive de cette époque. En effet, depuis la fin du XVIIIe siècle, la place et le rôle des odeurs dans la société française changèrent considérablement. La relation que les Français, et plus particulièrement les Parisiens, entretenaient avec les effluves nauséabondes passa d'une relative indifférence, à une reconnaissance, puis à la crainte de ces miasmes qui conduisit ultimement à une désodorisation profonde de la société occidentale. Inspirée par les méthodes développées par une histoire culturelle du sensible, issues principalement des travaux de l'historien français Alain Corbin, nous avons choisi d'analyser une grande partie de la production de Courbet, ainsi que des nombreuses caricatures dont il fut l'objet, pour mettre de l'avant l'analogie qui existait, selon nous, entre le parcours de l'artiste et les différentes étapes de la révolution olfactive. Pour ce faire, nous avons choisi de diviser notre mémoire en trois grandes parties, chacune traitant d'un stade de l'évolution de la perception olfactive de Courbet. Dans un premier temps, nous verrons donc comment le jeune artiste du début des années 1840 fut relativement ignoré par le public bourgeois parisien, aux yeux duquel il souhaitait faire connaître sa peinture, alors qu'à la même époque, ce même public commençait à s'inquiéter de la question des odeurs qui empestaient l'air parisien. Dans un deuxième temps, nous nous intéresserons à la reconnaissance critique et populaire qui entoura les envois de Courbet au Salon à partir de 1850, ainsi qu'à la crainte que suscita rapidement cette nouvelle peinture « réaliste ». Finalement, nous verrons comment la société parisienne des années 1870 entreprit de se débarrasser du peintre, qui devenait une figure franchement gênante et indésirable, surtout à la suite de son implication politique dans la Commune de Paris. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Gustave Courbet, révolution olfactive, France, XIXe siècle, histoire culturelle.

Face à une industrialisation grandissante, les pouvoirs publics s’attèlent à réglementer de façon drastique les conditions de production industrielle afin que le bien être des citoyens soit respecté. Cependant, la persistance des plaintes laisse à penser que la réglementation ne répond pas toujours aux attentes de la population en matière de confort et de qualité de vie. Cette thèse se propose de cerner les différents facteurs en lien avec le niveau de gêne olfactive estimé par les riverains d’un site industriel odorant et d’évaluer leur importance dans la prédiction de la gêne. Pour ce faire, cent quatre-vingt trois riverains ont répondu à un questionnaire portant sur leur cadre de vie, les différentes nuisances présentes sur leur lieu d’habitation, ainsi que l’usine et ses odeurs. Les résultats montrent un lien entre le niveau de gêne olfactive, les caractéristiques des odeurs et certains facteurs individuels et contextuels. De plus, le calcul de régression appliqué aux différentes variables révèle l’importance de l’intensité perçue des odeurs, de leur imprévisibilité ou de la dangerosité perçues auxquelles nous devons ajouter la sensibilité olfactive de chacun dans la prédiction du niveau de gêne olfactive. Ces résultats soulignent la nécessité de mesures objectives mais aussi subjectives pour comprendre l’interaction de l’homme avec son cadre de vie. / Facing increasing industrialisation, authorities must tackle to regulate in drastic ways the conditions of industrial production so that citizens’ well being is considered. However, complaints remain which shows that regulation does not satisfy population’s expectations in term of comfort and life quality. This thesis aims at defining factors linked with the level of olfactive annoyance felt by residents living near an industrial site and at estimating their importance which could predict the annoyance. 183 residents answered a questionnaire about quality of life, various annoyances found on the place of dwelling, as well as about factory and their odours. The results underline the link between the level of annoyance, characteristics of the odours and some individual and contextual factors. Moreover the regression analyse applied to these variables highlights the importance of several factors to predict odour annoyance: perceived intensity, unpredictability, dangerousness and individual sensitiveness. Those results emphasize the necessity to consider not only objective measures but also subjective ones in order to understand the interaction between men and their environment.

Le cerveau de la drosophile est le siège de processus neuronaux complexes, et la drosophile se révèle être un organisme de choix pour leur étude grâce en particulier aux puissants outils de génétique moléculaire. Une drosophile peut former une mémoire olfactive associative aversive ou appétitive, selon qu’une odeur est associée à une punition ou à une récompense. En aversif, si le conditionnement est répété au moins cinq fois avec intervalles de repos, la mémoire se consolide en impliquant une synthèse protéique de novo et peut alors durer plus d’une semaine : on parle de mémoire à Long Terme (MLT). Dans le cadre du paradigme appétitif, il existe également une MLT dépendant de la synthèse protéique de novo, mais sa formation est engagée dès le premier cycle d’apprentissage. Les Corps Pédonculés sont le centre cérébral où est encodée la mémoire olfactive et comprennent 4000 neurones, les Cellules de Kenyon (KC). Ils sont contactés par environ 150 neurones de projection cholinergiques leur apportant l’information olfactive, mais également par environ 130 neurones dopaminergiques afférents et seulement 34 neurones efférents. Beaucoup des neurones impliqués dans la formation et le stockage des mémoires olfactives ont été identifiés au cours des 15 dernières années. Le premier objectif de mes travaux de thèse a été d’identifier précisément quels neurones encodent la MLT au sein des Corps Pédonculés et quels neurones convoient l’information mnésique hors des Corps Pédonculés. Pour ce faire, nous avons mis à profit des outils thermogénétiques permettant de bloquer la transmission synaptique de neurones choisis, et ce à un moment donné des processus mnésiques. Après avoir induit la formation de MLT aversive ou appétitive, il nous est possible d’inhiber les KC ou les neurones efférents aux Corps Pédonculés lors de la remobilisation, 24 heures après le conditionnement, des informations enregistrées. Ensuite, pour comprendre la physiologie des neurones identifiés, c’est à dire comment leur activité leur permet d’assurer leur fonction dans la mémoire, nous révélons leur activité grâce à une sonde calcique fluorescente exprimée génétiquement et nous enregistrons cette activité in vivo par microscopie confocale. Pour mimer les conditions de rappel de la MLT, nous représentons l'odeur ayant servi au conditionnement à des drosophiles ayant formé une MLT... / Drosophila brain is subject to complex neuronal processes, and their study is very convenient in drosophila due to powerful genetic tools. Drosophila can form aversive or appetitive olfactory associative memory, if an odor is associated to a punishment or a reward. When an aversive conditioning is repeated more than five times with rest intervals, the memory is strengthened, implying de novo protein synthesis and lasting over one week, in what we call Long Term Memory (LTM). With appetitive paradigm, a protein synthesis dependent LTM can also be formed, but from only one conditioning cycle.Mushroom Bodies (MB) are the brain memory center where olfactory memory is encoded, and they comprise 4000 neurons, the Kenyon Cells (KC). They are targeted by around 150 cholinergic projection neurons, bringing olfactory information, but also by 130 afferent dopaminergic neurons and only 34 efferent neurons. Over the past 15 years, one have identified many neurons involved in olfactory memory formation and storage. The first goal of my PhD work was to precisely identify which neurons encode LTM within MB and which neurons carry mnesic information out of MB. To this purpose, we used thermogenetic tools to block synaptic transmission, in precise neuronal populations and at precise time windows. After the induction of aversive or appetitive LTM formation, we can inhibit KC or MB output neurons during the retrieval of recorded informations, 24H later. Then, aiming at understanding the physiology of the unravelled neurons, i.e. how their activity support their role in memory, we record their calcic activity with a genetically encoded fluorescent probe, in vivo, with a confocal microscopy device. To mimick LTM retrieval conditions, we present the conditioned odor to LTM trained flies...

Le système olfactif partage de nombreux liens moléculaires, neuroanatomiques et fonctionnels avec le système de régulation de l'homéostasie énergétique. L'exploration de ces interactions nous a conduit à démontrer que la détection olfactive est modulée par les états alimentaires et métaboliques : des animaux affamés présentent une meilleure sensibilité olfactive que des animaux rassasiés. Cette modulation persiste chez les rats Zucker fa/fa obèses et disparaît chez les rats LouC résistants à l'obésité. Les hormones et les neuropeptides impliqués dans la régulation de l'homéostasie énergétique apparaissent comme de bons candidats pour expliquer l'influence des états alimentaires et métaboliques sur la détection olfactive. Afin de tester directement leur action sur la détection olfactive, nous avons évalué les rôles de l'Orexine A, un neuropeptide hypothalamique orexigène, ainsi que de la leptine et de l'insuline, deux hormones d'adiposité périphériques, sur la capacité de détection olfactive de rats Wistar. Ainsi, nous avons démontré que l'injection ICV d'orexine A induit une augmentation de la détection olfactive. A l'inverse, les injections ICV de leptine et d'insuline induisent une diminution de la détection olfactive. Les récepteurs de l'orexine A, de l'insuline et de la leptine sont largement exprimés au niveau du système olfactif. En particulier, les récepteurs de l'insuline présentent une régionalisation marquée et sont très abondants au niveau de plusieurs catégories cellulaires du bulbe olfactif, le premier relais central de l'information olfactive. Nous avons également montré que la quantité d'insuline bulbaire variait en fonction de l'état alimentaire tandis que la densité des récepteurs n'était pas modifiée. L'ensemble de ces données, corroboré par d'autres travaux de la littérature, suggère que les hormones et les neuropeptides impliqués dans la régulation de l'homéostasie énergétique jouent également un rôle majeur dans la régulation de la fonction olfactive. Les molécules orexigènes, libérées en état de faim et de carence énergétique, augmentent la détection olfactive et participent à l'initiation du comportement alimentaire. A l'inverse, les molécules anorexigènes libérées en état de rassasiement et d'abondance énergétique, diminuent la détection olfactive et conduisent à l'arrêt de la prise alimentaire. La compréhension des mécanismes qui sous-tendent les interactions entre l'odorat et la régulation de la prise alimentaire et de la masse corporelle pourrait permettre à terme d'évaluer l'importance de la perception sensorielle de la nourriture lors de la mise en place de troubles du comportement alimentaire.

Notre travail de thèse analyse, par des approches comportementales et neuro-anatomique, l'impact du vieillissement sur le processus d'aversion olfactive potentialisée par le goût (AOPG). Des rats jeunes, adultes et sénescents sont soumis à l'acquisition et au rappel de cet apprentissage. Tous les rats sont capables d'acquérir et de se rappeler cet apprentissage, même si on note une altération, en fonction de l'âge, de leurs capacités cognitives évaluées par trois tâches différentes. Les expressions de Fos et de Zif268, après rappel de l'AOPG, mettent en évidence des patterns d'activation cérébrale différents en fonction du stimulus (odeur ou goût) utilisé pour le rappel et qui, de plus, évoluent avec l'âge. Ce travail nous a permis de proposer un modèle fonctionnel de l'AOPG.

Chez les mamifères terrestres, l'échantillonnage des odeurs (flairage) est inextricablement lié à la respiration. Le flairage contraint à la fois le décours temporel et l'intensité de l'input olfactif. Or le flaireage est un acte dynamique, il peut varier aussi bien en fréquence qu'en débit. Dans une 1ère partie de mon travail de thèse, nous avoins souhaité caractériser l'impact des variations de fréquence et de débit respiratiore sur l'activité du bulbe olfactif. Pour cela, nous avons mis au point une méthode de double trachéotomie chez le rat anesthésié nous permettant de contrôler précisément les flux d'air ans la cavité nasale. En paralèlle, nous avons enregistrer l'acitivité unitaire et de réseau du bulbe olfactif. Nous montrons que les variations de flairage modulent la représentation neuronale bulbaire des odeurs en modifiant à la fois l'activité de décharge des cellules principales et l'occurence des oscillaations du potentiel de champ local. Dans une 2e partie de ma thèse, nous avons souhaitécomprendre quel pouvait être le rôle du flairage chez un animal qui se comporte. Nous avons posé l'hypothèse qu'un animal pouvait adapter sa façon de flaireer en fonction de la qualité des molécules odorantes. Pour tester cette hypothèse, nous avons mis au point un système d'enregeistrement non invasif de la respiration couplé à une tâche de discrimination olfactive chez le rat. Nous montrons non seulement que les animaux peuvent adapter leur flairage en fonction des molécules odorantes masi également en focntion du contexte dans lequel l'odeur est présentée. L'ensemble de ces résultats s'intègre donc dans la problématique plus générale de l'intégration sensori-motrice.

Comment les différentes formes de mémoire sont-elles encodées et comment interagissent-elles ? L'identification des réseaux neuronaux sous-jacents aux différentes formes de mémoire est une approche performante qui permet de mieux comprendre la dynamique des phases de mémoire et leurs interactions. La Drosophile représente un modèle de choix pour l'étude des mécanismes d'apprentissage et de mémorisation. Son cerveau est composé de 100.000 neurones et des outils génétiques permettent d'étudier fonctionnellement les circuits neuronaux avec une résolution proche du neurone unique. On utilise deux sortes d’apprentissage olfactif associatif : l’un, appétitif, repose sur l’association entre une odeur etdu sucre, et l’autre, aversif, associe une odeur et des chocs électriques. On distingue deux types de mémoires appétitives, une à court-terme et une à long-terme. Notre équipe a montré récemment que ces mémoires appétitives se forment indépendamment. La mémoire aversive a été décomposée en deux mémoires labiles à court-terme et à moyen terme, et deux mémoires consolidées : la mémoire à long terme (LTM) qui repose sur une synthèse protéique de novo et la mémoire résistante à l’anesthésie (ARM). Les corps pédonculés (CP), le centre de l'apprentissage et de la mémoire olfactive de la Drosophile, forment une structure bilatérale d’environ 2.000 neurones par hémisphère cérébral, appelés cellules de Kenyon. Celles-ci ont été classées en trois sous-types–γ, αβ et α’β’–en fonction des ramifications de leurs projections axonales qui définissent trois lobes médians (β, β’, γ) et deux verticaux (α, α’). Certains réseaux neuronaux responsables du rappel de la mémoire ont été caractérisés mais la correspondance entre ces réseaux et les phases de mémoire n’est encore que parcellaire. Grâce à des outils thermogénétiques nous pouvons inhiber une population neuronale restreinte pendant la phase de rappel spécifiquement. Au cours de ma thèse j'ai affiné la dissection des différentes phases de mémoire olfactive tant au niveau comportemental qu'au niveau des réseaux neuronaux. Nous avons pu attribuer à chaque phase de mémoire un réseau neuronal précis allant des neurones intrinsèques des CP aux neurones efférents impliqués dans le rappel de la mémoire. Nous avons ainsi mis en évidence une distribution spatio-temporelle de six phases de mémoires aversives mettant en jeu des réseaux neuronaux distincts et complémentaires. Nous avons montré que la ARM, jusqu’ici considérée comme une phase de mémoire unique est en réalité une mémoire composite. Nous avons identifié et localisé trois formes de ARM : la ARM immédiate, la ARM à moyen terme et la ARM à long-terme localisées respectivement dans les neurones αβ, γ et α’β’. Les deux formes séquentielles de mémoire labile immédiate et à moyen-terme ont été localisées dans les neurones γ et αβ respectivement. Nous avons aussi identifié les neurones extrinsèques de rappel de ces différentes formes de mémoire. Nous avons montré que les neurones MB-V2, précédemment décrits par notre équipe, assurent le rappel des mémoires localisées dans les neurones αβ et α’β’. Nous avons également identifié un nouveau type de neurones impliqués dans le rappel mnésique, les neurones MB-M6, efférents aux lobes γ et β’. Il existe un neurone MB-M6 par hémisphère. Ceux-ci sont impliqués dans le rappel des phases de mémoire aversive impliquant les neurones γ et α’β’. Nous avons aussi montré que les neurones MB-M6 sous tendent le rappel de la mémoire appétitive à court-terme. Ces découvertes permettent de dresser un tableau complet des circuits de sortie des corps pédonculés sous-tendant chaque phase de mémoire. Ce schéma global laisse apparaître qu’à un temps donné, deux formes de mémoire distinctes ne partagent jamais le même circuit. Nos travaux ouvrent la voie à l’étude comparée des modifications physiologiques encodant les différentes formes de mémoire associative chez la Drosophile. / A fly can form robust aversive associative olfactory memory after pairing an odor with electric shocks. Appetitive memory forms in a starved fly after pairing an odor with sugar delivery. Both types of olfactory memory rely on the mushroom bodies (MBs), a paired lobed structure of ∼2,000 neurons—the Kenyon cells (KCs)—per brain hemisphere. Based on their axonal morphology, KCs are classed into three different subtypes: axons from α/β and α′/β′ KCs branch into vertical (α and α′) and medial (β and β′) lobes, whereas axons from γ neurons form only a medial γ lobe. Drosophila can form two types of consolidated memories: LTM, which relies on de novo protein synthesis, and ARM, which does not. Droophila can also sequetially forms an immediate labile memory and a middle term labile memory.We have demonstrated a spatio-temporal distribution of six phases of aversive memories involving distinct and complementary neural networks. We have identified and located three forms of ARM: immediate ARM, middle term ARM and long-term ARM located respectively in αβ neurons, γ and α'β’. Both sequential forms of immediate labile memory and middle term memory were localized in γ and αβ neurons respectively. We also identified the extrinsic neurons required for the retrieval of these different forms of memory. We showed that MB-V2 neurons, previously described by our team, ensure the recall of memories localized in αβ and α'β’ neurons. We identified a specific pair of MB-efferent neurons, named M6 neurons. These are involved in the retrieval of aversive memories involving γ and α'β ‘ neurons. We have also shown that MB-M6 neurons are required for the retrieval of appetitive short-term memory.